Qu’est ce que l’architecture Arm ?

Arm est une architecture RISC (Red Instruction Set Computing) développée par la société Arm Limited. Elle existe sous diverses formes depuis les années 1980. A l’instar de sa concurrente, Intel x86, qui domine le marché depuis plus de 40 ans.
Arm est l’acronyme de Advanced Risc Machine. Toutefois, à l’origine, le A de Arm signifiait Acorn, du nom de la société Acorn Computers. Cette société développa et utilisa cette technologie pour la première fois en équipant un ordinateur avec un processeur Arm en 1987.
Par la suite, la division “création de microprocesseurs” d’Acorn fut détachée de la société mère. Elle devint la société Advanced Risc Machine Limited, Arm Limited.
Depuis lors, la société Arm Limited ne fabrique plus, à proprement parler, ses processeurs. Elle en conçoit plutôt les architectures.

Arm Limited octroie des licences à des sociétés tierces, afin qu’elles puissent développer leurs propres processeurs. Autrement dit, les sociétés tierces, qui sont les constructeurs, achètent la licence de propriété intellectuelle à la société Arm Limited. Elles produisent ensuite des systèmes sur puce (SoC, System on Chip) bénéficiant de cette architecture et répondant à des besoins spécifiques.
Les systèmes alors construits sont totalement optimisés.
En comparaison, les processeurs de la famille x86 sont vendus par les concepteurs aux constructeurs. Ces derniers assemblent, autour de ces processeurs, des pièces de machines compatibles avec l’écosystème x86. Le processeur est donc l’unité centrale de traitement d’une machine (CPU, Control processus Unit).

Peut-on réellement comparer Arm et x86 ?

A l’inverse de l’architecture Arm, une machine x86 n’est pas tant conçue qu’assemblée. L’assemblage de pièces d’un vaste écosystème compatible x86 permet de maintenir des coûts à un faible niveau. Toutefois la conception d’un système sur puce (SoC) permet de créer des systèmes exclusivement conçus et optimisés pour les composants qu’il utilise.
C’est la raison pour laquelle il est difficile de comparer les deux systèmes du point de vue des performances. Un système basé sur un SoC Arm n’est pas pensé, conçu et construit de la même façon qu’un système assemblé autour d’une architecture telle que x86. En outre, les processeurs Arm sont dotés d’une architecture relativement plus simple que d’autres familles de processeurs. Ils bénéficient également d’une faible consommation électrique. Autrement dit, les puces basées sur Arm excellent en matière de consommation d’énergie et de dissipation thermique. Pour ces raisons, ils sont devenus les processeurs dominants en informatique embarquée, et plus particulièrement de la téléphonie mobile et des tablettes.

L’architecture Arm permet au constructeur de mieux optimiser et fiabiliser le système qu’il produit. Le travail de conception et d’ingénierie d’un constructeur reste l’élément clé qui détermine la qualité et la performance d’un système quelle que soit l’architecture utilisée. Malgré tout, un système Arm est plus adapté à l’informatique IoT. Notamment de part son rapport performance watt plus important que les autres architectures. Mais aussi de part la fiabilité qui découle de la méthode de conception.

Alors, Arm ou x86 ?

L’architecture x86 d’Intel est traditionnellement mieux adaptée aux tâches axées sur les performances. En effet, elle peut exécuter des instructions plus complexes. Cela en fait un choix naturel pour les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau. En effet, ces derniers subissent généralement des charges de travail plus lourdes que les smartphones et les tablettes.
Les fabricants d’ordinateurs portables ont eu tendance à délaisser les puces basées sur Arm en raison de leurs besoins d’énormes quantités de RAM. Cela qui entraîne des problèmes de compatibilité avec les systèmes d’exploitation Windows.
Toutefois, le système Arm évolue et la RAM est désormais beaucoup plus abordable.
Et en parallèle, Microsoft travaille sur les mises à jour de Windows 10 pour mieux prendre en charge l’architecture Arm.

Notons également qu’il semble probable que les processeurs Arm deviennent à terme la puce de choix pour les ultrabooks qui privilégient la batterie et la portabilité aux performances. Cela ne signifie pas que les processeurs basés sur Arm seront à jamais moins puissants que ceux utilisant une architecture x86. Bien au contraire, le supercalculateur Fugaku basé sur Arm a récemment dépassé le classement officiel TOP500 pour devenir le système le plus puissant au monde.
Ainsi, il est difficile de dire qu’Arm est un meilleur processeur que Intel x86. Toutefois, il est incontestable que le premier s’améliore à un rythme accéléré et verra probablement une présence beaucoup plus grande dans l’industrie des ordinateurs portables et de bureau dans les prochaines années, tout en continuant d’élargir son emprise sur l’espace des smartphones.

 

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